中空纖維膜3a的厚度過大，中空纖維膜3a的可滲透性會(huì)降低。
[0090]中空纖維膜3a的平均長(zhǎng)度不受特別的限制，例如為lm以上且3m以下。術(shù)語“中空纖維膜3a的平均長(zhǎng)度”是指從固定至上部保持部件3b的上端部到固定至下部保持部件3c的下端部的平均距離。在一個(gè)中空纖維膜3a以U形彎曲并且如下文所述利用下部保持部件3c固定形成下端部的彎曲部的情況下，術(shù)語“平均長(zhǎng)度”是指從該下端部到上端部(開口部分)的平均距離。
[0091]中空纖維膜3a的孔隙率的上限優(yōu)選是90%，更優(yōu)選是85%。當(dāng)中空纖維膜3a的孔隙率超過上限時(shí)，中空纖維膜3a的機(jī)械強(qiáng)度和耐擦洗性會(huì)不足。另一方面，中空纖維膜3a的孔隙率的下限優(yōu)選是75%，更優(yōu)選是78%。當(dāng)中空纖維膜3a的孔隙率小于下限時(shí)，可滲透性降低，并且過濾裝置1的過濾性能會(huì)降低。術(shù)語“孔隙率”是指微孔的總體積與中空纖維膜3a的體積的比率?？筛鶕?jù)ASTM-D-792通過測(cè)量中空纖維膜3a的密度來確定孔隙率。
[0092]中空纖維膜3a的微孔的面積占比的上限優(yōu)選是60%。當(dāng)微孔的面積占比超過上限時(shí)，中空纖維膜3a的表面強(qiáng)度會(huì)不足，并且例如中空纖維膜3a會(huì)由于利用氣泡的擦洗而損壞。另一方面，中空纖維膜3a的微孔的面積占比的下限優(yōu)選是40%。當(dāng)微孔的面積占比小于下限時(shí)，中空纖維膜3a的可滲透性降低，并且過濾裝置1的過濾性能會(huì)降低。術(shù)語“微孔的面積占比”是指中空纖維膜3a的外周面(過濾層表面)中微孔的總面積與中空纖維膜3a的表面積的比率。可以通過分析中空纖維膜3a的外周面的電子顯微圖像來確定微孔的面積占比。
[0093]中空纖維膜3a微孔的平均直徑的上限優(yōu)選是0.45 μ m，更優(yōu)選是0.1 μ m。當(dāng)中空纖維膜3a的微孔的平均直徑超過上限時(shí)，不能阻擋被處理液中包含的雜質(zhì)滲透到中空纖維膜3a中。另一方面，中空纖維膜3a的微孔的平均直徑的下限優(yōu)選是0.01 μm。當(dāng)中空纖維膜3a的微孔的平均直徑小于下限時(shí)，中空纖維膜3a的可滲透性會(huì)降低。術(shù)語“微孔的平均直徑”是指中空纖維膜3a的外周面(過濾層表面)中微孔的平均直徑?？衫梦⒖壮叽绶植紲y(cè)量裝置(例如Porus Materials, Inc.(多孔材料公司)制造的多孔材料自動(dòng)微孔尺寸分布測(cè)量系統(tǒng))來測(cè)量微孔的平均直徑。
[0094](上部保持部件和下部保持部件)
[0095]上部保持部件3b是保持多個(gè)中空纖維膜3a的上端部的部件。上部保持部件3b與中空纖維膜3a的上部開口連通，并包括收集過濾后液體的排出部分(水收集集管)。排出管7連接到排出部分，并且滲透到中空纖維膜3a內(nèi)側(cè)的過濾后液體被排出。上部保持部件3b的外部形狀不受特別的限制。上部保持部件3b的橫截面形狀可以是多邊形、圓形等。
[0096]下部保持部件3c是保持多個(gè)中空纖維膜3a的下端部的部件。例如，可使用如下的部件作為下部保持部件3c:在該部件中多個(gè)桿形固定部以一定的間隔平行或基本平行地布置。多個(gè)中空纖維膜3a布置在各固定部的上側(cè)。
[0097]中空纖維膜3a的兩端可分別利用上部保持部件3b和下部保持部件3c固定?？商娲?，一個(gè)中空纖維膜3a可以彎曲成U形，該中空纖維膜的兩個(gè)開口部分可以利用上部保持部件3b固定，下端的折疊(彎曲)部分可以利用下部保持部件3c固定。
[0098]上部保持部件3b和下部保持部件3c的材料不受特別的限制。例如，可使用環(huán)氧樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹脂、硅樹脂等。
[0099]將中空纖維膜3a固定到上部保持部件3b和下部保持部件3c的方法不受特別的限制。例如可以采用使用粘接劑的固定方法。
[0100]為了容易處置(運(yùn)輸、安裝、替換等)浸入式過濾組件3，優(yōu)選利用連接部件將上部保持部件3b和下部保持部件3c彼此連接。例如，金屬支承桿、樹脂殼體(外部筒體)等可用作連接部件。
[0101]〈第一氣體供應(yīng)單元〉
[0102]第一氣體供應(yīng)單元4從浸入式過濾組件3下方產(chǎn)生清潔中空纖維膜3a表面的氣泡。氣泡通過擦洗中空纖維膜3a的表面實(shí)施清潔。該氣泡的平均水平直徑優(yōu)選大于由下文描述的第二氣體供應(yīng)單元5產(chǎn)生的氣泡的平均水平直徑。從第一氣體供應(yīng)單元4產(chǎn)生的氣泡的噴射壓力形成回流Y，該回流從第一氣體供應(yīng)單元4上方運(yùn)動(dòng)到第二氣體供應(yīng)單元5上方，并在第二氣體供應(yīng)單元5上方進(jìn)一步形成被處理液的向下流動(dòng)或瑞流。
[0103]第一氣體供應(yīng)單元4與浸入式過濾組件3 —起浸入在被處理液中。第一氣體供應(yīng)單元4排出從壓縮機(jī)等通過氣體供應(yīng)管8供應(yīng)的氣體，由此產(chǎn)生氣泡。第一氣體供應(yīng)單元4的實(shí)例包括:通氣設(shè)備，其使用通過在由樹脂或陶瓷構(gòu)成的板件或管中形成大量微孔而獲得的多孔板件或多孔管；射流式通氣設(shè)備，其從擴(kuò)散器、分布器(sparger)等噴射氣體；以及間歇?dú)馀輫娚渫庠O(shè)備，其間歇地噴射氣泡。在這些設(shè)備之中，從容易形成氣泡上升阻止區(qū)X方面來看，可以從多個(gè)排出開口連續(xù)噴射氣泡的通氣設(shè)備是優(yōu)選的。
[0104]〈第二氣體供應(yīng)單元〉
[0105]第二氣體供應(yīng)單元5設(shè)置在過濾槽2的下部，使得與第一氣體供應(yīng)單元4間隔開并產(chǎn)生用于將氧氣供應(yīng)到過濾槽2中的氣泡。氣泡的上升速度優(yōu)選低于由第一氣體供應(yīng)單元4產(chǎn)生的氣泡的上升速度。
[0106]與第一氣體供應(yīng)單元4類似，第二氣體供應(yīng)單元5浸入在被處理液中并排出從壓縮機(jī)等通過氣體供應(yīng)管9供應(yīng)的氣體，由此產(chǎn)生氣泡。第一氣體供應(yīng)單元4的氣體供應(yīng)管8和第二氣體供應(yīng)單元5的氣體供應(yīng)管9可以連接到同一個(gè)氣體供應(yīng)單元。
[0107]可以使用與第一氣體供應(yīng)單元4類似的設(shè)備作為第二氣體供應(yīng)單元5。
[0108]優(yōu)選根據(jù)需要通過使用例如用于監(jiān)控微生物活動(dòng)狀態(tài)的裝置來調(diào)節(jié)從第二氣體供應(yīng)單元5供應(yīng)的空氣的量。例如，可使用溶解氧(D0)濃度計(jì)作為監(jiān)控裝置。
[0109]從第一氣體供應(yīng)單元4供應(yīng)的氣體不受特別的限制，只要該氣體是惰性的即可。從第二氣體供應(yīng)單元5供應(yīng)的氣體不受特別的限制，只要該氣體包含氧氣即可。但是，從經(jīng)營(yíng)成本的角度來看，優(yōu)選將空氣作為各氣體。
[0110]〈隔離板〉
[0111]隔離板6是布置在氣泡上升阻止區(qū)X和浸入式過濾組件3之間的板狀主體。具體而言，隔離板6的下端位于第一氣體供應(yīng)單元4和第二氣體供應(yīng)單元5的氣泡排出開口下方，并且隔離板6的上端位于浸入式過濾組件3的上部保持部件3b的上方。在隔離板6的上方和下方形成空間，被處理液可經(jīng)由該空間連通。該隔離板6防止從第一氣體供應(yīng)單元4產(chǎn)生的氣泡在氣泡上升過程中運(yùn)動(dòng)到第二氣體供應(yīng)單元5的上方。利用該結(jié)構(gòu)，從第一氣體供應(yīng)單元4產(chǎn)生的氣泡僅在到達(dá)隔離板6的上端部后才能運(yùn)動(dòng)到第二氣體供應(yīng)單元5的上方。因此，更可靠地產(chǎn)生被處理液的回流Y，以容易地形成氣泡上升阻止區(qū)X。隔離板6的長(zhǎng)度(沿與圖的紙面垂直的方向)不受特別的限制，只要第一氣體供應(yīng)單元4上方的空間和第二氣體供應(yīng)單元5上方的空間可以彼此分開即可。
[0112]在置于隔離板6與過濾槽2的面向隔離板6的各個(gè)側(cè)面之間的空間中，通過用包括浸入式過濾組件3的空間的寬度d2 (從隔離板6到過濾槽2的一個(gè)側(cè)面的距離)除以包括氣泡上升阻止區(qū)X的空間的寬度dl (從隔離板6到過濾槽2的另一側(cè)面的距離)而確定的比率(d2/dl)的上限優(yōu)選是1.0，更優(yōu)選的是0.8。當(dāng)所述比(d2/dl)超過上限時(shí)，由第一氣體供應(yīng)單元4產(chǎn)生的氣泡導(dǎo)致的壓力被分散，不容易產(chǎn)生被處理液的回流。從而，不會(huì)穩(wěn)定地形成氣泡上升阻止區(qū)X。另一方面，所述比率(d2/dl)的下限優(yōu)選是0.3，更優(yōu)選是0.5。當(dāng)所述比率(d2/dl)小于下限時(shí)，浸入式過濾組件3的尺寸受限，過濾裝置1的處理能力會(huì)降低。
[0113]隔離板6的下端部與過濾槽2的底面之間距離的上限優(yōu)選是50cm，更優(yōu)選是30cm。當(dāng)隔離板6的下端部與過濾槽2的底面之間的距離超過上限時(shí)，由隔離板6獲得的效果，即，引導(dǎo)從第一氣體供應(yīng)單元4產(chǎn)生的氣泡的效果會(huì)不足。另一方面，隔離板6的下端部與過濾槽2的底面之間的距離下限優(yōu)選是5cm，更優(yōu)選是10cm。當(dāng)隔離板6的下端部與過濾槽2的底面之間的距離小于下限時(shí)，在過濾槽2中不容易產(chǎn)生被處理液的回流，可能不會(huì)形成氣泡上升阻止區(qū)X。
[0114]隔離板6的上端部與靜止時(shí)過濾槽2的液位之間的距離的上限優(yōu)選是50cm，更優(yōu)選是30cm。當(dāng)隔離板6的上端部與靜止時(shí)過濾槽2的液位之間的距離超過上限時(shí)，由隔離板6獲得的效果，S卩，引導(dǎo)從第一氣體供應(yīng)單元4產(chǎn)生的氣泡的效果會(huì)不足。另一方面，隔離板6的上端部與靜止時(shí)過濾槽2的液位之間的距離的下限優(yōu)選是5cm，更優(yōu)選是10cm。當(dāng)隔離板6的上端部與靜止時(shí)過濾槽2的液位之間的距離小于下限時(shí)，在過濾槽2中不容易產(chǎn)生回流，并且可能不會(huì)形成氣泡上升阻止區(qū)X。
[0115]〈氣泡上升阻止區(qū)〉
[0116]利用被